自激式无桥整流器的制作方法

文档序号:17723886发布日期:2019-05-22 02:22阅读:154来源:国知局
自激式无桥整流器的制作方法

本发明涉及单相和多相的整流器(ac-dc),尤其适合低交流电压输入的工作场合,如:能量收集、led驱动、辅助电源等。



背景技术:

常见的电感位于输入侧的dc-dc变换器包括boost变换器、cuk变换器、sepic变换器和flyback变换器;常见的开关位于输入侧的dc-dc变换器包括buck变换器、buck-boost变换器、zeta变换器和flyback变换器。无论是电感位于输入侧的dc-dc变换器还是开关位于输入侧的dc-dc变换器,它们都具有两种形式:他激式和自激式。尽管目前他激式变换器比自激式变换器应用得更广泛,但是在低电压输入的工作场合自激式变换器在启动方面的优势是他激式变换器无法比拟的。

电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器和开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器都可以构成单相或多相的自激式无桥整流器,即所构成的自激式无桥整流器包含单相或多相输入形式,可以很好地解决交流电压输入时的低电压启动问题。



技术实现要素:

为了克服现有无桥整流器在低交流电压启动问题上存在的不足,本发明提供一种自激式无桥整流器,它从电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器和开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器发展而来,具有单相或多相输入形式,继承了易于启动的优点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:

一种自激式无桥整流器,包括电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器1和电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器2或者电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器1至电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器n,所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j具有端口vij+、端口vij-、端口voj+、端口voj-以及输入电流可逆的特点,j的取值范围为1至2或者1至n,

所述自激式无桥整流器具有单相或多相输入形式:

所述自激式无桥整流器的单相输入形式包括电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器1和电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器2,单相交流电源vac的一端与电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器1的端口vi1+相连,单相交流电源vac的另一端与电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器2的端口vi2+相连,电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器1的端口vi1-与电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器2的端口vi2-相连,电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口voj+与负载的一端相连,电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口voj-与负载的另一端相连,j的取值范围为1至2;

所述自激式无桥整流器的多相输入形式包括电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器1至电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器n,多相交流电源包括单相交流电源vac1至单相交流电源vacn,单相交流电源vacj的一端与电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口vij+相连,电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口voj+与负载的一端相连,电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口voj-与负载的另一端相连,电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器1的端口vi1-至电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器n的端口vin-相连,单相交流电源vac1的另一端至单相交流电源vacn的另一端相连,j的取值范围为1至n。

作为一种优选方案,所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j包括电阻rsj_1、电阻rsj_2、电阻rpj_a1、电感lpj_a1、电容csj_1、电容cpj_a1、npn型bjt管qsj_1、npn型bjt管qpj_a1、二极管dsj_1、二极管dpj_a1和续流模块caj,j的取值范围为1至2或者1至n,续流模块caj具有端口caj_1、端口caj_2、端口caj_3和端口caj_4,所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口vij+同时与电阻rsj_2的一端和电感lpj_a1的一端相连,电阻rsj_2的另一端同时与电容csj_1的一端和npn型bjt管qsj_1的集电极相连,npn型bjt管qsj_1的基极同时与电阻rsj_1的一端和二极管dsj_1的阴极相连,电感lpj_a1的另一端同时与电容cpj_a1的一端、npn型bjt管qpj_a1的集电极和续流模块caj的端口caj_1相连,电容cpj_a1的另一端与电阻rsj_1的另一端相连,npn型bjt管qpj_a1的基极同时与电阻rpj_a1的一端和二极管dpj_a1的阴极相连,电阻rpj_a1的另一端与电容csj_1的另一端相连,所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口vij-同时与npn型bjt管qsj_1的发射极、二极管dsj_1的阳极、二极管dpj_a1的阳极、npn型bjt管qpj_a1的发射极和续流模块caj的端口caj_3相连,所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口voj+与续流模块caj的端口caj_2相连,所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口voj-与续流模块caj的端口caj_4相连;

所述续流模块caj包括续流模块单元cj_1,续流模块单元cj_1具有子端口cj_1_1、子端口cj_1_2、子端口cj_1_3和子端口cj_1_4,所述续流模块caj的端口caj_1与续流模块单元cj_1的子端口cj_1_1相连,所述续流模块caj的端口caj_2与续流模块单元cj_1的子端口cj_1_2相连,所述续流模块caj的端口caj_3与续流模块单元cj_1的子端口cj_1_3相连,所述续流模块caj的端口caj_4与续流模块单元cj_1的子端口cj_1_4相连。续流模块单元cj_1的作用是当npn型bjt管qpj_a1截止时为电感lpj_a1提供电流通道。二极管dsj_1的作用是保护npn型bjt管qsj_1。二极管dpj_a1的作用是保护npn型bjt管qpj_a1。

当所述自激式无桥整流器采用单相输入形式时,为减小输入电流纹波,可令电感lp1_a1和电感lp2_a1存在耦合关系,以电感lp1_a1的一端与电感lp2_a1的一端是异名端为佳。

作为另一种优选方案,所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j包括电阻rpj_b1、电阻rpj_b2、电感lpj_b1、电感lpj_b2、电容cpj_b1、电容cpj_b2、npn型bjt管qpj_b1、npn型bjt管qpj_b2、二极管dpj_b1、二极管dpj_b2和续流模块cbj,j的取值范围为1至2或者1至n,续流模块cbj具有端口cbj_1、端口cbj_2、端口cbj_3、端口cbj_4和端口cbj_5,所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口vij+同时与电感lpj_b1的一端和电感lpj_b2的一端相连,电感lpj_b1的另一端同时与电容cpj_b1的一端、npn型bjt管qpj_b1的集电极和续流模块cbj的端口cbj_1相连,npn型bjt管qpj_b1的基极同时与二极管dpj_b1的阴极和电阻rpj_b1的一端相连,电感lpj_b2的另一端同时与电容cpj_b2的一端、npn型bjt管qpj_b2的集电极和续流模块cbj的端口cbj_5相连,电容cpj_b2的另一端与电阻rpj_b1的另一端相连,npn型bjt管qpj_b2的基极同时与二极管dpj_b2的阴极和电阻rpj_b2的一端相连,电阻rpj_b2的另一端与电容cpj_b1的另一端相连,所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口vij-同时与npn型bjt管qpj_b1的发射极、二极管dpj_b1的阳极、npn型bjt管qpj_b2的发射极、二极管dpj_b2的阳极和续流模块cbj的端口cbj_3相连,所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口voj+与续流模块cbj的端口cbj_2相连,所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口voj-与续流模块cbj的端口cbj_4相连;

所述续流模块cbj包括续流模块单元cj_1和续流模块单元cj_2,所述续流模块cbj的端口cbj_1与续流模块单元cj_1的子端口cj_1_1相连,所述续流模块cbj的端口cbj_2同时与续流模块单元cj_1的子端口cj_1_2和续流模块单元cj_2的子端口cj_2_2相连,所述续流模块cbj的端口cbj_3同时与续流模块单元cj_1的子端口cj_1_3和续流模块单元cj_2的子端口cj_2_3相连,所述续流模块cbj的端口cbj_4同时与续流模块单元cj_1的子端口cj_1_4和续流模块单元cj_2的子端口cj_2_4相连,所述续流模块cbj的端口cbj_5与续流模块单元cj_2的子端口cj_2_1相连。续流模块单元cj_1的作用是当npn型bjt管qpj_b1截止时为电感lpj_b1提供电流通道,续流模块单元cj_2的作用是当npn型bjt管qpj_b2截止时为电感lpj_b2提供电流通道。二极管dpj_b1的作用是保护npn型bjt管qpj_b1。二极管dpj_b2的作用是保护npn型bjt管qpj_b2。

更进一步,作为优选的电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的续流模块单元方案一:所述续流模块单元cj_k包括二极管dcj_k_a1和电容ccj_k_a1,二极管dcj_k_a1的阳极与续流模块单元cj_k的子端口cj_k_1相连,二极管dcj_k_a1的阴极同时与电容ccj_k_a1的一端和续流模块单元cj_k的子端口cj_k_2相连,电容ccj_k_a1的另一端同时与续流模块单元cj_k的子端口cj_k_3和子端口cj_k_4相连,k的取值范围为1至2。所述续流模块单元cj_k令所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j具有升压功能。

作为优选的电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的续流模块单元方案二:所述续流模块单元cj_k包括电容ccj_k_b1、电容ccj_k_b2、电感lcj_k_b1、二极管dcj_k_b1和二极管dcj_k_b2,电容ccj_k_b1的一端与续流模块单元cj_k的子端口cj_k_1相连,电容ccj_k_b1的另一端同时与二极管dcj_k_b1的阳极和电感lcj_k_b1的一端相连,电感lcj_k_b1的另一端与二极管dcj_k_b2的阴极相连,二极管dcj_k_b2的阳极同时与电容ccj_k_b2的一端和续流模块单元cj_k的子端口cj_k_2相连,电容ccj_k_b2的另一端同时与续流模块单元cj_k的子端口cj_k_3和子端口cj_k_4以及二极管dcj_k_b1的阴极相连,k的取值范围为1至2。所述续流模块单元cj_k令所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j具有极性反转的升降压功能。

作为优选的电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的续流模块单元方案三:所述续流模块单元cj_k包括电容ccj_k_c1、电容ccj_k_c2、电感lcj_k_c1、二极管dcj_k_c1和二极管dcj_k_c2,电容ccj_k_c1的一端与续流模块单元cj_k的子端口cj_k_1相连,电容ccj_k_c1的另一端同时与二极管dcj_k_c2的阳极和电感lcj_k_c1的一端相连,二极管dcj_k_c2的阴极同时与电容ccj_k_c2的一端和续流模块单元cj_k的子端口cj_k_2相连,电感lcj_k_c1的另一端与二极管dcj_k_c1的阴极相连,二极管dcj_k_c1的阳极同时与续流模块单元cj_k的子端口cj_k_3和子端口cj_k_4以及电容ccj_k_c2的另一端相连,k的取值范围为1至2。所述续流模块单元cj_k令所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j具有升降压功能。

一种自激式无桥整流器,包括开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器1和开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器2或者开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器1至开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器n,所述开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j具有端口vij+、端口vij-、端口voj+、端口voj-,j的取值范围为1至2或者1至n,

所述自激式无桥整流器具有单相或多相输入形式:

所述自激式无桥整流器的单相输入形式包括开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器1和开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器2,开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器1和开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器2都具有输入电流可逆的特点,单相交流电源vac的一端与开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器1的端口vi1+相连,开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器1的端口vi1-与开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器2的端口vi2-相连,单相交流电源vac的另一端与开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器2的端口vi2+相连,负载的正端vo+同时与开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器1的端口vo1+和开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器2的端口vo2+相连,负载的负端vo-同时与开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器1的端口vo1-和开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器2的端口vo2-相连,j的取值范围为1至2;

所述自激式无桥整流器的多相输入形式包括开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器1至开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器n以及二极管d1至二极管dn,多相交流电源包括单相交流电源vac1至单相交流电源vacn,单相交流电源vacj的一端同时与开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口vij+和二极管dj的阴极相连,开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口vij-与二极管dj的阳极相连,开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口voj+与负载的一端相连,开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口voj-与负载的另一端相连,二极管d1的阳极至二极管dn的阳极相连,单相交流电源vac1的另一端至单相交流电源vacn的另一端相连,j的取值范围为1至n。

作为一种优选方案,所述开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j包括电阻rsj_b1、电阻rsj_b2、电阻rpj_b1、电容csj_b1、电容cpj_b1、pnp型bjt管qsj_b1、pnp型bjt管qpj_b1、二极管dsj_b1、二极管dpj_b1、电感lj_b1和续流单元j,续流单元j具有端口cj_1、端口cj_2、端口cj_3和端口cj_4,所述pnp型bjt管qsj_b1的发射极同时与开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口vij+、二极管dsj_b1的阴极、二极管dpj_b1的阴极和pnp型bjt管qpj_b1的发射极相连,pnp型bjt管qsj_b1的基极同时与二极管dsj_b1的阳极和电阻rsj_b1的一端相连,pnp型bjt管qsj_b1的集电极同时与电阻rsj_b2的一端和电容csj_b1的一端相连,pnp型bjt管qpj_b1的基极同时与二极管dpj_b1的阳极和电阻rpj_b1的一端相连,电阻rpj_b1的另一端与电容csj_b1的另一端相连,pnp型bjt管qpj_b1的集电极同时与电容cpj_b1的一端、电感lj_b1的一端和所述续流单元j的端口cj_1相连,电容cpj_b1的另一端与电阻rsj_b1的另一端相连,电感lj_b1的另一端同时与开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口vij-、电阻rsj_b2的另一端和续流单元j的端口cj_2相连,续流单元j的端口cj_3与开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口voj+相连,续流单元j的端口cj_4与开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口voj-相连,j的取值范围为1至2或者1至n。续流单元j的作用是当pnp型bjt管qpj_b1截止时为电感lj_b1提供电流通道。二极管dsj_b1的作用是保护pnp型bjt管qsj_b1。二极管dpj_b1的作用是保护pnp型bjt管qpj_b1。

当所述自激式无桥整流器采用单相输入形式时,所述电感l1_b1和电感l2_b1存在耦合关系,电感l1_b1的一端和电感l2_b1的一端是异名端。

更进一步,作为开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的续流单元j的优选方案一:所述续流单元j包括二极管daj_1和电容caj_o,二极管daj_1的阴极与所述续流单元j的端口cj_1相连,二极管daj_1的阳极同时与电容caj_o的一端和所述续流单元j的端口cj_3相连,电容caj_o的另一端同时与所述续流单元j的端口cj_2和端口cj_4相连,j的取值范围为1至2或者1至n。

作为开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的续流单元j的优选方案二:所述续流单元j包括电容cbj_1、电容cbj_o、二极管dbj_1、二极管dbj_2和电感lbj_1,电容cbj_1的一端与所述续流单元j的端口cj_1相连,电容cbj_1的另一端同时与二极管dbj_1的阴极和电感lbj_1的一端相连,电感lbj_1的另一端与二极管dbj_2的阳极相连,二极管dbj_2的阴极同时与电容cbj_o的一端和所述续流单元j的端口cj_3相连,电容cbj_o的另一端同时与二极管dbj_1的阳极以及所述续流单元j的端口cj_2和端口cj_4相连,j的取值范围为1至2或者1至n。

作为开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的续流单元j的优选方案三:所述续流单元j包括电感lcj_1、电感lcj_2、二极管dcj_1、二极管dcj_2和电容ccj_o,电感lcj_1的一端与二极管dcj_1的阳极相连,二极管dcj_1的阴极同时与二极管dcj_2的阴极、电容ccj_o的一端和所述续流单元j的端口cj_3相连,电容ccj_o的另一端同时与电感lcj_1的另一端、电感lcj_2的一端和所述续流单元j的端口cj_4相连,电感lcj_2的另一端与二极管dcj_2的阳极相连,电感lcj_1、电感lcj_2和所述电感lj_b1存在耦合关系,电感lj_b1的另一端和电感lcj_1的一端以及电感lcj_2的一端是同名端,j的取值范围为1至2。

作为开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的续流单元j的优选方案四:所述续流单元j包括电感lcj_1、二极管dcj_1和电容ccj_o,电感lcj_1的一端与二极管dcj_1的阳极相连,二极管dcj_1的阴极同时与电容ccj_o的一端和所述续流单元j的端口cj_3相连,电容ccj_o的另一端同时与电感lcj_1的另一端和所述续流单元j的端口cj_4相连,电感lcj_1和所述电感lj_b1存在耦合关系,电感lj_b1的一端和电感lcj_1的一端是异名端,j的取值范围为1至n。

当所述自激式无桥整流器采用单相输入形式时,作为另一种优选方案,所述开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j包括电阻rsj_a1、电阻rsj_a2、电阻rpj_a1、电容csj_a1、电容cpj_a1、pnp型bjt管qsj_a1、pnp型bjt管qpj_a1、二极管dsj_a1、二极管dpj_a1、二极管dj_a1、电感lj_a1和电容cj_ao,j的取值范围为1至2,所述pnp型bjt管qsj_a1的发射极同时与开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口vij+、二极管dsj_a1的阴极、二极管dpj_a1的阴极和pnp型bjt管qpj_a1的发射极相连,pnp型bjt管qsj_a1的基极同时与二极管dsj_a1的阳极和电阻rsj_a1的一端相连,pnp型bjt管qsj_a1的集电极同时与电阻rsj_a2的一端和电容csj_a1的一端相连,pnp型bjt管qpj_a1的基极同时与二极管dpj_a1的阳极和电阻rpj_a1的一端相连,电阻rpj_a1的另一端与电容csj_a1的另一端相连,pnp型bjt管qpj_a1的集电极同时与电容cpj_a1的一端、二极管dj_a1的阴极和电感lj_a1的一端相连,电容cpj_a1的另一端与电阻rsj_a1的另一端相连,电感lj_a1的另一端同时与电容cj_ao的一端和开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口voj+相连,电容cj_ao的另一端同时与开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口voj-和端口vij-、电阻rsj_a2的另一端以及二极管dj_a1的阳极相连,所述电感l1_a1和电感l2_a1存在耦合关系,电感l1_a1的一端和电感l2_a1的一端是异名端。二极管dsj_a1的作用是保护pnp型bjt管qsj_a1,二极管dpj_a1的作用是保护pnp型bjt管qpj_a1。

当所述自激式无桥整流器采用多相输入形式时,作为另一种优选方案,所述开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j包括电阻rj_a1、电阻rj_a2、电容cj_a1、电容cj_a2、pnp型bjt管qj_a1、pnp型bjt管qj_a2、二极管dj_a1、二极管dj_a2、稳压管zj_a1、稳压管zj_a2、电感lj_a1、电感lj_a2和电容cj_o,j的取值范围为1至n,所述pnp型bjt管qj_a1的发射极同时与开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口vij+和pnp型bjt管qj_a2的发射极相连,pnp型bjt管qj_a1的基极同时与稳压管zj_a1的阴极和电阻rj_a1的一端相连,pnp型bjt管qj_a1的集电极同时与电感lj_a1的一端、电容cj_a1的一端和二极管dj_a1的阴极相连,pnp型bjt管qj_a2的基极同时与稳压管zj_a2的阴极和电阻rj_a2的一端相连,电阻rj_a2的另一端与电容cj_a1的另一端相连,pnp型bjt管qj_a2的集电极同时与电容cj_a2的一端、二极管dj_a2的阴极和电感lj_a2的一端相连,电容cj_a2的另一端与电阻rj_a1的另一端相连,电感lj_a1的另一端同时与电感lj_a2的另一端、电容cj_o的一端和开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口voj+相连,电容cj_o的另一端同时与开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口voj-和端口vij-以及二极管dj_a1的阳极、二极管dj_a2的阳极、稳压管zj_a1的阳极和稳压管zj_a2的阳极相连。稳压管zj_a1的作用是保护pnp型bjt管qj_a1。稳压管zj_a2的作用是保护pnp型bjt管qj_a2。

本发明的技术构思为:采用电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器和开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器构成单相和多相的无桥整流器,以解决交流电压输入时的低电压启动问题。

本发明的有益效果主要表现在:具有多“电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器”结构的单相和多相无桥整流器和具有多“开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器”结构的单相和多相无桥整流器,起振容易,适合低交流电压输入的工作场合,可以满足多种电压转换要求。

附图说明

图1是本发明实施例1的电路框图。

图2是本发明实施例2的电路框图。

图3是适用于本发明实施例1和实施例2的电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第一种电路图。

图4是适用于本发明实施例1和实施例2的电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路图。

图5是本发明实施例1和实施例2采用电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第一种电路时的适用续流模块电路框图。

图6是本发明实施例1和实施例2采用电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路时的适用续流模块电路框图。

图7是本发明实施例1和实施例2采用电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第一种电路和第二种电路时的适用续流模块单元方案一的续流模块单元电路图。

图8是本发明实施例1和实施例2采用电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第一种电路和第二种电路时的适用续流模块单元方案二的续流模块单元电路图。

图9是本发明实施例1和实施例2采用电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第一种电路和第二种电路时的适用续流模块单元方案三的续流模块单元电路图。

图10是本发明实施例1采用电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第一种电路以及续流模块单元方案一时的仿真波形图。

图11是本发明实施例1采用电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路以及续流模块单元方案一时的仿真波形图。

图12是本发明实施例2采用电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第一种电路以及续流模块单元方案一时的仿真波形图。

图13是本发明实施例2采用电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路以及续流模块单元方案一时的仿真波形图。

图14是本发明实施例3的电路框图。

图15是本发明实施例4的电路框图。

图16是适用于本发明实施例3的开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第一种电路图。

图17是适用于本发明实施例4的开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第一种电路图。

图18是适用于本发明实施例3和实施例4的开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路图。

图19是本发明实施例3和实施例4采用开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路时的适用续流单元优选方案一的续流单元电路图。

图20是本发明实施例3和实施例4采用开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路时的适用续流单元优选方案二的续流单元电路图。

图21是本发明实施例3采用开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路时的适用续流单元优选方案三的续流单元电路图。

图22是本发明实施例4采用开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路时的适用续流单元优选方案四的续流单元电路图。

图23是本发明实施例3采用开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第一种电路时的仿真波形图。

图24是本发明实施例3采用开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路以及续流单元优选方案一时的仿真波形图。

图25是本发明实施例3采用开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路以及续流单元优选方案二时的仿真波形图。

图26是本发明实施例3采用开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路以及续流单元优选方案三时的仿真波形图。

图27是本发明实施例4采用开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第一种电路时的仿真波形图。

图28是本发明实施例4采用开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路以及续流单元优选方案一时的仿真波形图。

图29是本发明实施例4采用开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路以及续流单元优选方案二时的仿真波形图。

图30是本发明实施例4采用开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路以及续流单元优选方案四时的仿真波形图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

实施例1

参照图1,一种自激式无桥整流器的单相输入形式包括电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器1和电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器2,电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j具有端口vij+、端口vij-、端口voj+、端口voj-以及输入电流可逆的特点,j的取值范围为1至2,单相交流电源vac的一端与电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器1的端口vi1+相连,单相交流电源vac的另一端与电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器2的端口vi2+相连,电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器1的端口vi1-与电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器2的端口vi2-相连,电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口voj+与负载的一端相连,电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口voj-与负载的另一端相连。

参照图3和图5,当所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j采用第一种电路时,所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j包括电阻rsj_1、电阻rsj_2、电阻rpj_a1、电感lpj_a1、电容csj_1、电容cpj_a1、npn型bjt管qsj_1、npn型bjt管qpj_a1、二极管dsj_1、二极管dpj_a1和续流模块caj,j的取值范围为1至2,续流模块caj具有端口caj_1、端口caj_2、端口caj_3和端口caj_4,所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口vij+同时与电阻rsj_2的一端和电感lpj_a1的一端相连,电阻rsj_2的另一端同时与电容csj_1的一端和npn型bjt管qsj_1的集电极相连,npn型bjt管qsj_1的基极同时与电阻rsj_1的一端和二极管dsj_1的阴极相连,电感lpj_a1的另一端同时与电容cpj_a1的一端、npn型bjt管qpj_a1的集电极和续流模块caj的端口caj_1相连,电容cpj_a1的另一端与电阻rsj_1的另一端相连,npn型bjt管qpj_a1的基极同时与电阻rpj_a1的一端和二极管dpj_a1的阴极相连,电阻rpj_a1的另一端与电容csj_1的另一端相连,所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口vij-同时与npn型bjt管qsj_1的发射极、二极管dsj_1的阳极、二极管dpj_a1的阳极、npn型bjt管qpj_a1的发射极和续流模块caj的端口caj_3相连,所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口voj+与续流模块caj的端口caj_2相连,所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口voj-与续流模块caj的端口caj_4相连;

所述续流模块caj包括续流模块单元cj_1,续流模块单元cj_1具有子端口cj_1_1、子端口cj_1_2、子端口cj_1_3和子端口cj_1_4,所述续流模块caj的端口caj_1与续流模块单元cj_1的子端口cj_1_1相连,所述续流模块caj的端口caj_2与续流模块单元cj_1的子端口cj_1_2相连,所述续流模块caj的端口caj_3与续流模块单元cj_1的子端口cj_1_3相连,所述续流模块caj的端口caj_4与续流模块单元cj_1的子端口cj_1_4相连。续流模块单元cj_1的作用是当npn型bjt管qpj_a1截止时为电感lpj_a1提供电流通道。

当实施例1采用电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第一种电路时,其利用所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j内部的不一致性,尤其是npn型bjt管qpj_a1和npn型bjt管qsj_1的不一致性,产生所需的振荡。当vac>0时,电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器1参与承担电压转换的任务。当vac<0时,电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器2参与承担电压转换的任务。二极管dsj_1和dpj_a1的作用是保护pnp型bjt管qsj_1和qpj_a1并参与振荡。

以vac>0为例,解释实施例1采用电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第一种电路时的自激工作原理。当vac>0时,dp2_a1导通,qp2_a1倒置,lp2_a1参与电压转换的工作。假设当vac大于启动电压时npn型bjt管qp1_a1率先导通。当qp1_a1导通后,电感lp1_a1充磁,流过lp1_a1的电流逐渐增加,电容cp1_a1通过qp1_a1、电阻rs1_1和二极管ds1_1进行放电,vac通过qp1_a1、电阻rs1_2和电阻rp1_a1给电容cs1_1充电,qp1_a1的基极电流逐渐减小,但其集电极电流却逐渐增加,令qp1_a1退出饱和区进入截止区。当qp1_a1截止后,lp1_a1通过续流模块ca1为负载提供能量。同时,因cp1_a1的作用,qs1_1导通,cs1_1通过qs1_1、rp1_a1和二极管dp1_a1进行放电,vac通过lp1_a1、rs1_1和qs1_1给电容cp1_a1充电,qs1_1的基极电流逐渐减小,令qs1_1退出饱和区进入截止区。当qs1_1截止后,因cs1_1的作用,qp1_a1再次导通。周而复始,直至vac小于启动电压。当vac<0时,实施例1采用电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第一种电路时的自激工作原理与上述vac>0时的相似。为减小输入电流纹波,可令电感lp1_a1和电感lp2_a1存在耦合关系,以电感lp1_a1的一端与电感lp2_a1的一端是异名端为佳。

参照图4和图6,当所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j采用第二种电路时,所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j包括电阻rpj_b1、电阻rpj_b2、电感lpj_b1、电感lpj_b2、电容cpj_b1、电容cpj_b2、npn型bjt管qpj_b1、npn型bjt管qpj_b2、二极管dpj_b1、二极管dpj_b2和续流模块cbj,j的取值范围为1至2,续流模块cbj具有端口cbj_1、端口cbj_2、端口cbj_3、端口cbj_4和端口cbj_5,所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口vij+同时与电感lpj_b1的一端和电感lpj_b2的一端相连,电感lpj_b1的另一端同时与电容cpj_b1的一端、npn型bjt管qpj_b1的集电极和续流模块cbj的端口cbj_1相连,npn型bjt管qpj_b1的基极同时与二极管dpj_b1的阴极和电阻rpj_b1的一端相连,电感lpj_b2的另一端同时与电容cpj_b2的一端、npn型bjt管qpj_b2的集电极和续流模块cbj的端口cbj_5相连,电容cpj_b2的另一端与电阻rpj_b1的另一端相连,npn型bjt管qpj_b2的基极同时与二极管dpj_b2的阴极和电阻rpj_b2的一端相连,电阻rpj_b2的另一端与电容cpj_b1的另一端相连,所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口vij-同时与npn型bjt管qpj_b1的发射极、二极管dpj_b1的阳极、npn型bjt管qpj_b2的发射极、二极管dpj_b2的阳极和续流模块cbj的端口cbj_3相连,所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口voj+与续流模块cbj的端口cbj_2相连,所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口voj-与续流模块cbj的端口cbj_4相连;

所述续流模块cbj包括续流模块单元cj_1和续流模块单元cj_2,所述续流模块cbj的端口cbj_1与续流模块单元cj_1的子端口cj_1_1相连,所述续流模块cbj的端口cbj_2同时与续流模块单元cj_1的子端口cj_1_2和续流模块单元cj_2的子端口cj_2_2相连,所述续流模块cbj的端口cbj_3同时与续流模块单元cj_1的子端口cj_1_3和续流模块单元cj_2的子端口cj_2_3相连,所述续流模块cbj的端口cbj_4同时与续流模块单元cj_1的子端口cj_1_4和续流模块单元cj_2的子端口cj_2_4相连,所述续流模块cbj的端口cbj_5与续流模块单元cj_2的子端口cj_2_1相连。续流模块单元cj_1的作用是当npn型bjt管qpj_b1截止时为电感lpj_b1提供电流通道,续流模块单元cj_2的作用是当npn型bjt管qpj_b2截止时为电感lpj_b2提供电流通道。

当实施例1采用电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路时,其利用npn型bjt管qpj_b1和npn型bjt管qpj_b2的不一致性,产生所需的振荡。当vac>0时,电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器1参与承担电压转换的任务。当vac<0时,电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器2参与承担电压转换的任务。二极管dpj_b1和dpj_b2的作用是保护pnp型bjt管qpj_b1和qpj_b2并参与振荡。

以vac>0为例,解释实施例1采用电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路时的自激工作原理。当vac>0时,dp2_b1和dp2_b2导通,qp2_b1和qp2_b2倒置,lp2_b1和lp2_b2参与电压转换的工作。假设当vac大于启动电压时npn型bjt管qp1_b1率先导通。当qp1_b1导通后,电感lp1_b1充磁,流过lp1_b1的电流逐渐增加,电容cp1_b1通过qp1_b1、电阻rp1_b2和二极管dp1_b2进行放电,vac通过qp1_b1、电感lp1_b2和电阻rp1_b1给电容cp1_b2充电,qp1_b1的基极电流逐渐减小,但其集电极电流却逐渐增加,令qp1_b1退出饱和区进入截止区。当qp1_b1截止后,lp1_b1通过续流模块cb1中的续流模块单元c1_1为负载提供能量。同时,因cp1_b1的作用,qp1_b2导通,电感lp1_b2充磁,流过lp1_b2的电流逐渐增加,cp1_b2通过qp1_b2、rp1_b1和二极管dp1_b1进行放电,vac通过lp1_b1、rp1_b2和qp1_b2给电容cp1_b1充电,qp1_b2的基极电流逐渐减小,但其集电极电流却逐渐增加,令qp1_b2退出饱和区进入截止区。当qp1_b2截止后,lp1_b2通过续流模块cb1中的续流模块单元c1_2为负载提供能量。同时,因cp1_b2的作用,qp1_b1再次导通。周而复始,直至vac小于启动电压。当vac<0时,实施例1采用电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路时的自激工作原理与上述vac>0时的相似。

参照图7,当实施例1采用续流模块单元方案一时,所述续流模块单元cj_k包括二极管dcj_k_a1和电容ccj_k_a1,二极管dcj_k_a1的阳极与续流模块单元cj_k的子端口cj_k_1相连,二极管dcj_k_a1的阴极同时与电容ccj_k_a1的一端和续流模块单元cj_k的子端口cj_k_2相连,电容ccj_k_a1的另一端同时与续流模块单元cj_k的子端口cj_k_3和子端口cj_k_4相连,k的取值范围为1或1至2。图10是实施例1采用电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第一种电路以及续流模块单元方案一时的仿真波形图,由图10可知实施例1采用电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第一种电路时的自激工作状态,所述续流模块单元cj_1可令实施例1具有升压功能。所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第一种电路的工作原理与boost变换器相似。图11是实施例1采用电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路以及续流模块单元方案一时的仿真波形图,由图11可知实施例1采用电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路时的自激工作状态,所述续流模块单元cj_1和cj_2可令实施例1具有升压功能。所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路的工作原理与交错并联boost变换器相似。

参照图8,当实施例1采用续流模块单元方案二时,所述续流模块单元cj_k包括电容ccj_k_b1、电容ccj_k_b2、电感lcj_k_b1、二极管dcj_k_b1和二极管dcj_k_b2,电容ccj_k_b1的一端与续流模块单元cj_k的子端口cj_k_1相连,电容ccj_k_b1的另一端同时与二极管dcj_k_b1的阳极和电感lcj_k_b1的一端相连,电感lcj_k_b1的另一端与二极管dcj_k_b2的阴极相连,二极管dcj_k_b2的阳极同时与电容ccj_k_b2的一端和续流模块单元cj_k的子端口cj_k_2相连,电容ccj_k_b2的另一端同时与续流模块单元cj_k的子端口cj_k_3和子端口cj_k_4以及二极管dcj_k_b1的阴极相连,k的取值范围为1或1至2。当实施例1采用电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第一种电路时,所述续流模块单元cj_1可令实施例1具有极性反转的升降压功能。所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第一种电路的工作原理与cuk变换器相似。当实施例1采用电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路时,所述续流模块单元cj_1和cj_2可令实施例1具有极性反转的升降压功能。所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路的工作原理与交错并联cuk变换器相似。

参照图9,当实施例1采用续流模块单元方案三时,所述续流模块单元cj_k包括电容ccj_k_c1、电容ccj_k_c2、电感lcj_k_c1、二极管dcj_k_c1和二极管dcj_k_c2,电容ccj_k_c1的一端与续流模块单元cj_k的子端口cj_k_1相连,电容ccj_k_c1的另一端同时与二极管dcj_k_c2的阳极和电感lcj_k_c1的一端相连,二极管dcj_k_c2的阴极同时与电容ccj_k_c2的一端和续流模块单元cj_k的子端口cj_k_2相连,电感lcj_k_c1的另一端与二极管dcj_k_c1的阴极相连,二极管dcj_k_c1的阳极同时与续流模块单元cj_k的子端口cj_k_3和子端口cj_k_4以及电容ccj_k_c2的另一端相连,k的取值范围为1或1至2。当实施例1采用电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第一种电路时,所述续流模块单元cj_1可令实施例1具有升降压功能。所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第一种电路的工作原理与sepic变换器相似。当实施例1采用电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路时,所述续流模块单元cj_1和cj_2可令实施例1具有升降压功能。所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路的工作原理与交错并联sepic变换器相似。

实施例2

参照图2,一种自激式无桥整流器的多相输入形式包括电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器1至电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器n,电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j具有端口vij+、端口vij-、端口voj+、端口voj-以及输入电流可逆的特点,j的取值范围为1至n,多相交流电源包括单相交流电源vac1至单相交流电源vacn,单相交流电源vacj的一端与电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口vij+相连,电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口voj+与负载的一端相连,电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口voj-与负载的另一端相连,电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器1的端口vi1-至电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器n的端口vin-相连,单相交流电源vac1的另一端至单相交流电源vacn的另一端相连。

参照图3和图5,当所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j采用第一种电路时,所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j包括电阻rsj_1、电阻rsj_2、电阻rpj_a1、电感lpj_a1、电容csj_1、电容cpj_a1、npn型bjt管qsj_1、npn型bjt管qpj_a1、二极管dsj_1、二极管dpj_a1和续流模块caj,j的取值范围为1至n,续流模块caj具有端口caj_1、端口caj_2、端口caj_3和端口caj_4,所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口vij+同时与电阻rsj_2的一端和电感lpj_a1的一端相连,电阻rsj_2的另一端同时与电容csj_1的一端和npn型bjt管qsj_1的集电极相连,npn型bjt管qsj_1的基极同时与电阻rsj_1的一端和二极管dsj_1的阴极相连,电感lpj_a1的另一端同时与电容cpj_a1的一端、npn型bjt管qpj_a1的集电极和续流模块caj的端口caj_1相连,电容cpj_a1的另一端与电阻rsj_1的另一端相连,npn型bjt管qpj_a1的基极同时与电阻rpj_a1的一端和二极管dpj_a1的阴极相连,电阻rpj_a1的另一端与电容csj_1的另一端相连,所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口vij-同时与npn型bjt管qsj_1的发射极、二极管dsj_1的阳极、二极管dpj_a1的阳极、npn型bjt管qpj_a1的发射极和续流模块caj的端口caj_3相连,所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口voj+与续流模块caj的端口caj_2相连,所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口voj-与续流模块caj的端口caj_4相连;

所述续流模块caj包括续流模块单元cj_1,续流模块单元cj_1具有子端口cj_1_1、子端口cj_1_2、子端口cj_1_3和子端口cj_1_4,所述续流模块caj的端口caj_1与续流模块单元cj_1的子端口cj_1_1相连,所述续流模块caj的端口caj_2与续流模块单元cj_1的子端口cj_1_2相连,所述续流模块caj的端口caj_3与续流模块单元cj_1的子端口cj_1_3相连,所述续流模块caj的端口caj_4与续流模块单元cj_1的子端口cj_1_4相连。续流模块单元cj_1的作用是当npn型bjt管qpj_a1截止时为电感lpj_a1提供电流通道。

当实施例2采用电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第一种电路时,其利用所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j内部的不一致性,尤其是npn型bjt管qpj_a1和npn型bjt管qsj_1的不一致性,产生所需的振荡。当vacj>min(vac1,vac2,…,vacn)时,电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j参与承担电压转换的任务。二极管dsj_1和dpj_a1的作用是保护pnp型bjt管qsj_1和qpj_a1并参与振荡。

以vac1=min(vac1,vac2,…,vacn)为例,解释实施例2采用电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第一种电路时的自激工作原理。当vac1=min(vac1,vac2,…,vacn)时,dp1_a1导通,qp1_a1倒置,lp1_a1参与电压转换的工作。假设当(vacx-vac1)大于启动电压时npn型bjt管qpx_a1率先导通,x的取值范围为2至n。当qpx_a1导通后,电感lpx_a1充磁,流过lpx_a1的电流逐渐增加,电容cpx_a1通过qpx_a1、电阻rsx_1和二极管dsx_1进行放电,vacx通过qpx_a1、电阻rsx_2和电阻rpx_a1给电容csx_1充电,qpx_a1的基极电流逐渐减小,但其集电极电流却逐渐增加,令qpx_a1退出饱和区进入截止区。当qpx_a1截止后,lpx_a1通过续流模块cax为负载提供能量。同时,因cpx_a1的作用,qsx_1导通,csx_1通过qsx_1、rpx_a1和二极管dpx_a1进行放电,vacx通过lpx_a1、rsx_1和qsx_1给电容cpx_a1充电,qsx_1的基极电流逐渐减小,令qsx_1退出饱和区进入截止区。当qsx_1截止后,因csx_1的作用,qpx_a1再次导通。周而复始,直至(vacx-vac1)小于启动电压。

参照图4和图6,当所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j采用第二种电路时,所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j包括电阻rpj_b1、电阻rpj_b2、电感lpj_b1、电感lpj_b2、电容cpj_b1、电容cpj_b2、npn型bjt管qpj_b1、npn型bjt管qpj_b2、二极管dpj_b1、二极管dpj_b2和续流模块cbj,j的取值范围为1至n,续流模块cbj具有端口cbj_1、端口cbj_2、端口cbj_3、端口cbj_4和端口cbj_5,所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口vij+同时与电感lpj_b1的一端和电感lpj_b2的一端相连,电感lpj_b1的另一端同时与电容cpj_b1的一端、npn型bjt管qpj_b1的集电极和续流模块cbj的端口cbj_1相连,npn型bjt管qpj_b1的基极同时与二极管dpj_b1的阴极和电阻rpj_b1的一端相连,电感lpj_b2的另一端同时与电容cpj_b2的一端、npn型bjt管qpj_b2的集电极和续流模块cbj的端口cbj_5相连,电容cpj_b2的另一端与电阻rpj_b1的另一端相连,npn型bjt管qpj_b2的基极同时与二极管dpj_b2的阴极和电阻rpj_b2的一端相连,电阻rpj_b2的另一端与电容cpj_b1的另一端相连,所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口vij-同时与npn型bjt管qpj_b1的发射极、二极管dpj_b1的阳极、npn型bjt管qpj_b2的发射极、二极管dpj_b2的阳极和续流模块cbj的端口cbj_3相连,所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口voj+与续流模块cbj的端口cbj_2相连,所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口voj-与续流模块cbj的端口cbj_4相连;

所述续流模块cbj包括续流模块单元cj_1和续流模块单元cj_2,所述续流模块cbj的端口cbj_1与续流模块单元cj_1的子端口cj_1_1相连,所述续流模块cbj的端口cbj_2同时与续流模块单元cj_1的子端口cj_1_2和续流模块单元cj_2的子端口cj_2_2相连,所述续流模块cbj的端口cbj_3同时与续流模块单元cj_1的子端口cj_1_3和续流模块单元cj_2的子端口cj_2_3相连,所述续流模块cbj的端口cbj_4同时与续流模块单元cj_1的子端口cj_1_4和续流模块单元cj_2的子端口cj_2_4相连,所述续流模块cbj的端口cbj_5与续流模块单元cj_2的子端口cj_2_1相连。续流模块单元cj_1的作用是当npn型bjt管qpj_b1截止时为电感lpj_b1提供电流通道,续流模块单元cj_2的作用是当npn型bjt管qpj_b2截止时为电感lpj_b2提供电流通道。

当实施例2采用电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路时,其利用npn型bjt管qpj_b1和npn型bjt管qpj_b2的不一致性,产生所需的振荡。当vacj>min(vac1,vac2,…,vacn)时,电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j参与承担电压转换的任务。二极管dpj_b1和dpj_b2的作用是保护pnp型bjt管qpj_b1和qpj_b2并参与振荡。

以vac1=min(vac1,vac2,…,vacn)为例,解释实施例2采用电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路时的自激工作原理。当vac1=min(vac1,vac2,…,vacn)时,dp1_b1和dp1_b2导通,qp1_b1和qp1_b2倒置,lp1_b1和lp1_b2参与电压转换的工作。假设当(vacx-vac1)大于启动电压时npn型bjt管qpx_b1率先导通,x的取值范围为2至n。当qpx_b1导通后,电感lpx_b1充磁,流过lpx_b1的电流逐渐增加,电容cpx_b1通过qpx_b1、电阻rpx_b2和二极管dpx_b2进行放电,vacx通过qpx_b1、电感lpj_b2和电阻rpx_b1给电容cpx_b2充电,qpx_b1的基极电流逐渐减小,但其集电极电流却逐渐增加,令qpx_b1退出饱和区进入截止区。当qpx_b1截止后,lpx_b1通过续流模块cbx中的续流模块单元cx_1为负载提供能量。同时,因cpx_b1的作用,qpx_b2导通,电感lpx_b2充磁,流过lpx_b2的电流逐渐增加,cpx_b2通过qpx_b2、rpx_b1和二极管dpx_b1进行放电,vacx通过lpx_b1、rpx_b2和qpx_b2给电容cpx_b1充电,qpx_b2的基极电流逐渐减小,但其集电极电流却逐渐增加,令qpx_b2退出饱和区进入截止区。当qpx_b2截止后,lpx_b2通过续流模块cbx中的续流模块单元cx_2为负载提供能量。同时,因cpx_b2的作用,qpx_b1再次导通。周而复始,直至(vacx-vac1)小于启动电压。

参照图7,当实施例2采用续流模块单元方案一时,所述续流模块单元cj_k包括二极管dcj_k_a1和电容ccj_k_a1,二极管dcj_k_a1的阳极与续流模块单元cj_k的子端口cj_k_1相连,二极管dcj_k_a1的阴极同时与电容ccj_k_a1的一端和续流模块单元cj_k的子端口cj_k_2相连,电容ccj_k_a1的另一端同时与续流模块单元cj_k的子端口cj_k_3和子端口cj_k_4相连,k的取值范围为1或1至2。图12是实施例2(取n=3)采用电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第一种电路以及续流模块单元方案一时的仿真波形图,由图12可知实施例2采用电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第一种电路时的自激工作状态,所述续流模块单元cj_1可令实施例2具有升压功能。所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第一种电路的工作原理与boost变换器相似。图13是实施例2(取n=3)采用电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路以及续流模块单元方案一时的仿真波形图,由图13可知实施例2采用电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路时的自激工作状态,所述续流模块单元cj_1和cj_2可令实施例2具有升压功能。所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路的工作原理与交错并联boost变换器相似。

参照图8,当实施例2采用续流模块单元方案二时,所述续流模块单元cj_k包括电容ccj_k_b1、电容ccj_k_b2、电感lcj_k_b1、二极管dcj_k_b1和二极管dcj_k_b2,电容ccj_k_b1的一端与续流模块单元cj_k的子端口cj_k_1相连,电容ccj_k_b1的另一端同时与二极管dcj_k_b1的阳极和电感lcj_k_b1的一端相连,电感lcj_k_b1的另一端与二极管dcj_k_b2的阴极相连,二极管dcj_k_b2的阳极同时与电容ccj_k_b2的一端和续流模块单元cj_k的子端口cj_k_2相连,电容ccj_k_b2的另一端同时与续流模块单元cj_k的子端口cj_k_3和子端口cj_k_4以及二极管dcj_k_b1的阴极相连,k的取值范围为1或1至2。当实施例2采用电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第一种电路时,所述续流模块单元cj_1可令实施例1具有极性反转的升降压功能。所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第一种电路的工作原理与cuk变换器相似。当实施例2采用电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路时,所述续流模块单元cj_1和cj_2可令实施例2具有极性反转的升降压功能。所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路的工作原理与交错并联cuk变换器相似。

参照图9,当实施例2采用续流模块单元方案三时,所述续流模块单元cj_k包括电容ccj_k_c1、电容ccj_k_c2、电感lcj_k_c1、二极管dcj_k_c1和二极管dcj_k_c2,电容ccj_k_c1的一端与续流模块单元cj_k的子端口cj_k_1相连,电容ccj_k_c1的另一端同时与二极管dcj_k_c2的阳极和电感lcj_k_c1的一端相连,二极管dcj_k_c2的阴极同时与电容ccj_k_c2的一端和续流模块单元cj_k的子端口cj_k_2相连,电感lcj_k_c1的另一端与二极管dcj_k_c1的阴极相连,二极管dcj_k_c1的阳极同时与续流模块单元cj_k的子端口cj_k_3和子端口cj_k_4以及电容ccj_k_c2的另一端相连,k的取值范围为1或1至2。当实施例2采用电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第一种电路时,所述续流模块单元cj_1可令实施例1具有升降压功能。所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第一种电路的工作原理与sepic变换器相似。当实施例2采用电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路时,所述续流模块单元cj_1和cj_2可令实施例2具有升降压功能。所述电感位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路的工作原理与交错并联sepic变换器相似。

实施例3

参照图14,一种自激式无桥整流器的单相输入形式包括开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器1和开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器2,开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器1具有端口vi1+、端口vi1-、端口vo1+和端口vo1-,开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器2具有端口vi2+、端口vi2-、端口vo2+和端口vo2-,开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器1和开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器2都具有输入电流可逆的特点,单相交流电源vac的一端与开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器1的端口vi1+相连,开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器1的端口vi1-与开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器2的端口vi2-相连,单相交流电源vac的另一端与开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器2的端口vi2+相连,负载的正端vo+同时与开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器1的端口vo1+和开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器2的端口vo2+相连,负载的负端vo-同时与开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器1的端口vo1-和开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器2的端口vo2-相连,j的取值范围为1至2。

参照图16,当所述开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j采用第一种电路时,所述开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j包括电阻rsj_a1、电阻rsj_a2、电阻rpj_a1、电容csj_a1、电容cpj_a1、pnp型bjt管qsj_a1、pnp型bjt管qpj_a1、二极管dsj_a1、二极管dpj_a1、二极管dj_a1、电感lj_a1和电容cj_ao,j的取值范围为1至2,所述pnp型bjt管qsj_a1的发射极同时与开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口vij+、二极管dsj_a1的阴极、二极管dpj_a1的阴极和pnp型bjt管qpj_a1的发射极相连,pnp型bjt管qsj_a1的基极同时与二极管dsj_a1的阳极和电阻rsj_a1的一端相连,pnp型bjt管qsj_a1的集电极同时与电阻rsj_a2的一端和电容csj_a1的一端相连,pnp型bjt管qpj_a1的基极同时与二极管dpj_a1的阳极和电阻rpj_a1的一端相连,电阻rpj_a1的另一端与电容csj_a1的另一端相连,pnp型bjt管qpj_a1的集电极同时与电容cpj_a1的一端、二极管dj_a1的阴极和电感lj_a1的一端相连,电容cpj_a1的另一端与电阻rsj_a1的另一端相连,电感lj_a1的另一端同时与电容cj_ao的一端和开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口voj+相连,电容cj_ao的另一端同时与开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口voj-和端口vij-、电阻rsj_a2的另一端以及二极管dj_a1的阳极相连。所述电感l1_a1和电感l2_a1存在耦合关系,电感l1_a1的一端和电感l2_a1的一端是异名端。

当实施例3采用开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第一种电路时,其利用所述开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j内部的不一致性,尤其是pnp型bjt管qpj_a1和pnp型bjt管qsj_a1的不一致性,产生所需的振荡。当vac>0时,qp2_a1会发生倒置,由开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器1和l2_a1承担电压转换的任务;当vac<0时,qp1_a1会发生倒置,由开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器2和l1_a1承担电压转换的任务。

以vac>0为例,解释实施例3采用开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第一种电路时的自激工作原理。假设当vac大于启动电压时pnp型bjt管qp1_a1率先导通。当qp1_a1导通时,qp2_a1倒置,dp2_a1导通,耦合电感l1_a1和l2_a1充磁,电感电流il1_a1逐渐增加,vac通过qp1_a1、rp1_a1和rs1_a2给cs1_a1充电,cp1_a1通过rs1_a1和ds1_a1放电,qp1_a1的基极电流逐渐减小,而其集电极电流逐渐增加,令qp1_a1退出饱和区进入截止区。当qp1_a1截止后,d1_a1导通,耦合电感l1_a1和l2_a1中的磁能仅由l1_a1释放,为负载提供电能。同时,qs1_a1导通,vac通过qs1_a1和rs1_a1给cp1_a1充电,cs1_a1通过rp1_a1和dp1_a1放电,qs1_a1的基极电流逐渐减小,令qs1_a1退出饱和区进入截止区。当qs1_a1截止时,qp1_a1再次导通。周而复始。当vac<0时,实施例3采用开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第一种电路时的自激工作原理与上述vac>0时的相似。二极管dsj_a1和dpj_a1的作用是保护pnp型bjt管qsj_a1和qpj_a1并参与振荡。

图23是实施例3采用开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第一种电路时的仿真波形图,由图23可知实施例3采用开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第一种电路时的自激工作状态,其输出电压平均值vo大于0且小于输入电压峰值

参照图18,当自激式无桥整流器的单相输入形式采用开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路时,所述开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j包括电阻rsj_b1、电阻rsj_b2、电阻rpj_b1、电容csj_b1、电容cpj_b1、pnp型bjt管qsj_b1、pnp型bjt管qpj_b1、二极管dsj_b1、二极管dpj_b1、电感lj_b1和续流单元j,续流单元j具有端口cj_1、端口cj_2、端口cj_3和端口cj_4,j的取值范围为1至2,所述pnp型bjt管qsj_b1的发射极同时与开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口vij+、二极管dsj_b1的阴极、二极管dpj_b1的阴极和pnp型bjt管qpj_b1的发射极相连,pnp型bjt管qsj_b1的基极同时与二极管dsj_b1的阳极和电阻rsj_b1的一端相连,pnp型bjt管qsj_b1的集电极同时与电阻rsj_b2的一端和电容csj_b1的一端相连,pnp型bjt管qpj_b1的基极同时与二极管dpj_b1的阳极和电阻rpj_b1的一端相连,电阻rpj_b1的另一端与电容csj_b1的另一端相连,pnp型bjt管qpj_b1的集电极同时与电容cpj_b1的一端、电感lj_b1的一端和所述续流单元j的端口cj_1相连,电容cpj_b1的另一端与电阻rsj_b1的另一端相连,电感lj_b1的另一端同时与开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口vij-、电阻rsj_b2的另一端和续流单元j的端口cj_2相连,续流单元j的端口cj_3与开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口voj+相连,续流单元j的端口cj_4与开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口voj-相连。所述电感l1_b1和电感l2_b1存在耦合关系,电感l1_b1的一端和电感l2_b1的一端是异名端。续流单元j的作用是当pnp型bjt管qpj_b1截止时为电感l1_b1和电感l2_b1提供电流通道。二极管dsj_b1的作用是保护pnp型bjt管qsj_b1。二极管dpj_b1的作用是保护pnp型bjt管qpj_b1。

当实施例3采用开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路时,其利用所述开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j内部的不一致性,尤其是pnp型bjt管qpj_b1和pnp型bjt管qsj_b1的不一致性,产生所需的振荡。当vac>0时,qp2_b1会发生倒置,由开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器1和l2_b1承担电压转换的任务;当vac<0时,qp1_b1会发生倒置,由开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器2和l1_b1承担电压转换的任务。

以vac>0为例,解释实施例3采用开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路时的自激工作原理。假设当vac大于启动电压时pnp型bjt管qp1_b1率先导通。当qp1_b1导通时,qp2_b1倒置,dp2_b1导通,耦合电感l1_b1和l2_b1充磁,电感电流il1_b1逐渐增加,vac通过qp1_b1、rp1_b1和rs1_b2给cs1_b1充电,cp1_b1通过rs1_b1和ds1_b1放电,qp1_b1的基极电流逐渐减小,而其集电极电流逐渐增加,令qp1_b1退出饱和区进入截止区。当qp1_b1截止后,耦合电感l1_b1和l2_b1中的磁能仅由l1_b1释放,通过续流单元1为负载提供电能。同时,qs1_b1导通,vac通过qs1_b1和rs1_b1给cp1_b1充电,cs1_b1通过rp1_b1和dp1_b1放电,qs1_b1的基极电流逐渐减小,令qs1_b1退出饱和区进入截止区。当qs1_b1截止时,qp1_b1再次导通。周而复始。当vac<0时,实施例3采用开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路时的自激工作原理与上述vac>0时的相似。二极管dsj_b1和dpj_b1的作用是保护pnp型bjt管qsj_b1和qpj_b1并参与振荡。

参照图19,当实施例3采用开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路以及续流单元优选方案一时,所述续流单元j包括二极管daj_1和电容caj_o,二极管daj_1的阴极与所述续流单元j的端口cj_1相连,二极管daj_1的阳极同时与电容caj_o的一端和所述续流单元j的端口cj_3相连,电容caj_o的另一端同时与所述续流单元j的端口cj_2和端口cj_4相连,j的取值范围为1至2。

图24是本发明实施例3采用开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路以及续流单元优选方案一时的仿真波形图,由图24可知实施例3采用开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路时的自激工作状态,其输出电压平均值vo<0。

参照图20,当实施例3采用开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路以及续流单元优选方案二时,所述续流单元j包括电容cbj_1、电容cbj_o、二极管dbj_1、二极管dbj_2和电感lbj_1,电容cbj_1的一端与所述续流单元j的端口cj_1相连,电容cbj_1的另一端同时与二极管dbj_1的阴极和电感lbj_1的一端相连,电感lbj_1的另一端与二极管dbj_2的阳极相连,二极管dbj_2的阴极同时与电容cbj_o的一端和所述续流单元j的端口cj_3相连,电容cbj_o的另一端同时与二极管dbj_1的阳极以及所述续流单元j的端口cj_2和端口cj_4相连,j的取值范围为1至2。图25是本发明实施例3采用开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路以及续流单元优选方案二时的仿真波形图,由图25可知实施例3的自激工作状态,其输出电压平均值vo>0。

参照图21,当实施例3采用开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路以及续流单元优选方案三时,所述续流单元j包括电感lcj_1、电感lcj_2、二极管dcj_1、二极管dcj_2和电容ccj_o,电感lcj_1的一端与二极管dcj_1的阳极相连,二极管dcj_1的阴极同时与二极管dcj_2的阴极、电容ccj_o的一端和所述续流单元j的端口cj_3相连,电容ccj_o的另一端同时与电感lcj_1的另一端、电感lcj_2的一端和所述续流单元j的端口cj_4相连,电感lcj_2的另一端与二极管dcj_2的阳极相连,电感lcj_1、电感lcj_2和所述电感lj_b1存在耦合关系,电感lj_b1的另一端和电感lcj_1的一端以及电感lcj_2的一端是同名端,j的取值范围为1至2。图26是本发明实施例3采用开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路以及续流单元优选方案三时的仿真波形图,由图26可知实施例3的自激工作状态,其输出电压平均值vo>0。

实施例4

参照图15,一种自激式无桥整流器的多相输入形式包括开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器1至开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器n以及二极管d1至二极管dn,开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j具有端口vij+、端口vij-、端口voj+和端口voj-,j的取值范围为1至n,多相交流电源包括单相交流电源vac1至单相交流电源vacn,单相交流电源vacj的一端同时与开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口vij+和二极管dj的阴极相连,开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口vij-与二极管dj的阳极相连,开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口voj+与负载的一端相连,开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口voj-与负载的另一端相连,二极管d1的阳极至二极管dn的阳极相连,单相交流电源vac1的另一端至单相交流电源vacn的另一端相连。

参照图17,当所述自激式无桥整流器的多相输入形式采用开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第一种电路时,所述开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j包括电阻rj_a1、电阻rj_a2、电容cj_a1、电容cj_a2、pnp型bjt管qj_a1、pnp型bjt管qj_a2、二极管dj_a1、二极管dj_a2、稳压管zj_a1、稳压管zj_a2、电感lj_a1、电感lj_a2和电容cj_o,j的取值范围为1至n,所述pnp型bjt管qj_a1的发射极同时与开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口vij+和pnp型bjt管qj_a2的发射极相连,pnp型bjt管qj_a1的基极同时与稳压管zj_a1的阴极和电阻rj_a1的一端相连,pnp型bjt管qj_a1的集电极同时与电感lj_a1的一端、电容cj_a1的一端和二极管dj_a1的阴极相连,pnp型bjt管qj_a2的基极同时与稳压管zj_a2的阴极和电阻rj_a2的一端相连,电阻rj_a2的另一端与电容cj_a1的另一端相连,pnp型bjt管qj_a2的集电极同时与电容cj_a2的一端、二极管dj_a2的阴极和电感lj_a2的一端相连,电容cj_a2的另一端与电阻rj_a1的另一端相连,电感lj_a1的另一端同时与电感lj_a2的另一端、电容cj_o的一端和开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口voj+相连,电容cj_o的另一端同时与开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口voj-和端口vij-以及二极管dj_a1的阳极、二极管dj_a2的阳极、稳压管zj_a1的阳极和稳压管zj_a2的阳极相连。

当实施例4采用开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第一种电路时,其利用所述开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j内部的不一致性,尤其是pnp型bjt管qj_a1和pnp型bjt管qj_a2的不一致性,产生所需的振荡。当vacj>min(vac1,vac2,…,vacn)时,开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j参与承担电压转换的任务。稳压管zj_a1和zj_a2的作用是保护pnp型bjt管qj_a1和qj_a2并参与振荡。

以vac1=min(vac1,vac2,…,vacn)为例,解释实施例4采用开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第一种电路时的自激工作原理。当vac1=min(vac1,vac2,…,vacn)时,d1导通,开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器k参与承担电压转换的任务,k的取值范围为2至n。假设(vack-vac1)大于启动电压时npn型bjt管qk_a1率先导通。当qk_a1导通后,电感lk_a1充磁,流过电感lk_a1的电流逐渐增加,vack通过qk_a1和rk_a1给ck_a2充电,ck_a1通过rk_a2和zk_a2放电,qk_a1的基极电流逐渐减小,而其集电极电流逐渐增加,令qk_a1退出饱和区进入截止区。当qk_a1截止后,dk_a1导通,电感lk_a1放磁,为负载提供电能。同时,qk_a2导通,电感lk_a2充磁,流过电感lk_a2的电流逐渐增加,vack通过qk_a2和rk_a2给ck_a1充电,ck_a2通过rk_a1和zk_a1放电,qk_a2的基极电流逐渐减小,而其集电极电流逐渐增加,令qk_a2退出饱和区进入截止区。当qk_a2截止时,dk_a2导通,电感lk_a2放磁,为负载提供电能。同时,qk_a1再次导通。周而复始,直至(vack-vac1)小于启动电压。

图27是本发明实施例4(取n=3)采用开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第一种电路时的仿真波形图,由图27可知实施例4采用开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第一种电路时的自激工作状态,其输出电压平均值vo>0。

参照图18,当所述自激式无桥整流器的多相输入形式采用开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路时,所述开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j包括电阻rsj_b1、电阻rsj_b2、电阻rpj_b1、电容csj_b1、电容cpj_b1、pnp型bjt管qsj_b1、pnp型bjt管qpj_b1、二极管dsj_b1、二极管dpj_b1、电感lj_b1和续流单元j,续流单元j具有端口cj_1、端口cj_2、端口cj_3和端口cj_4,j的取值范围为1至n,所述pnp型bjt管qsj_b1的发射极同时与开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口vij+、二极管dsj_b1的阴极、二极管dpj_b1的阴极和pnp型bjt管qpj_b1的发射极相连,pnp型bjt管qsj_b1的基极同时与二极管dsj_b1的阳极和电阻rsj_b1的一端相连,pnp型bjt管qsj_b1的集电极同时与电阻rsj_b2的一端和电容csj_b1的一端相连,pnp型bjt管qpj_b1的基极同时与二极管dpj_b1的阳极和电阻rpj_b1的一端相连,电阻rpj_b1的另一端与电容csj_b1的另一端相连,pnp型bjt管qpj_b1的集电极同时与电容cpj_b1的一端、电感lj_b1的一端和所述续流单元j的端口cj_1相连,电容cpj_b1的另一端与电阻rsj_b1的另一端相连,电感lj_b1的另一端同时与开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口vij-、电阻rsj_b2的另一端和续流单元j的端口cj_2相连,续流单元j的端口cj_3与开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口voj+相连,续流单元j的端口cj_4与开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的端口voj-相连。续流单元j的作用是当pnp型bjt管qpj_b1截止时为电感lj_b1提供电流通道。

当实施例4采用开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路时,其利用所述开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j内部的不一致性,尤其是pnp型bjt管qpj_b1和pnp型bjt管qsj_b1的不一致性,产生所需的振荡。当vacj>min(vac1,vac2,…,vacn)时,开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j参与承担电压转换的任务。二极管dsj_b1和dpj_b1的作用是保护pnp型bjt管qsj_b1和qpj_b1并参与振荡。

以vac1=min(vac1,vac2,…,vacn)为例,解释实施例4采用开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路时的自激工作原理。当vac1=min(vac1,vac2,…,vacn)时,d1导通,开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器k参与承担电压转换的任务,k的取值范围为2至n。假设(vack-vac1)大于启动电压时npn型bjt管qpk_b1率先导通。当qpk_b1导通后,电感lk_b1充磁,流过电感lk_b1的电流逐渐增加,vack通过qpk_b1、rpk_b1和rsk_b2给csk_b1充电,cpk_b1通过rsk_b1和dsk_b1放电,qpk_b1的基极电流逐渐减小,而其集电极电流逐渐增加,令qpk_b1退出饱和区进入截止区。当qpk_b1截止后,电感lk_b1放磁,通过续流单元k为负载提供电能。同时,qsk_b1导通,vack通过qsk_b1和rsk_b1给cpk_b1充电,csk_b1通过rpk_b1和dpk_b1放电,qsk_b1的基极电流逐渐减小,令qsk_b1退出饱和区进入截止区。当qsk_b1截止时,qpk_b1再次导通。周而复始,直至(vack-vac1)小于启动电压。

参照图19,当实施例4采用开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路以及续流单元优选方案一时,所述续流单元j包括二极管daj_1和电容caj_o,二极管daj_1的阴极与所述续流单元j的端口cj_1相连,二极管daj_1的阳极同时与电容caj_o的一端和所述续流单元j的端口cj_3相连,电容caj_o的另一端同时与所述续流单元j的端口cj_2和端口cj_4相连,j的取值范围为1至n。图28是实施例4(取n=3)采用开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路以及续流单元优选方案一时的仿真波形图,由图28可知实施例4的自激工作状态,其输出电压平均值vo<0。

参照图20,当实施例4采用开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路以及续流单元优选方案二时,所述续流单元j包括电容cbj_1、电容cbj_o、二极管dbj_1、二极管dbj_2和电感lbj_1,电容cbj_1的一端与所述续流单元j的端口cj_1相连,电容cbj_1的另一端同时与二极管dbj_1的阴极和电感lbj_1的一端相连,电感lbj_1的另一端与二极管dbj_2的阳极相连,二极管dbj_2的阴极同时与电容cbj_o的一端和所述续流单元j的端口cj_3相连,电容cbj_o的另一端同时与二极管dbj_1的阳极以及所述续流单元j的端口cj_2和端口cj_4相连,j的取值范围为1至n。图29是实施例4(取n=3)采用开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路以及续流单元优选方案二时的仿真波形图,由图29可知实施例4采用开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路时的自激工作状态,其输出电压平均值vo>0。

参照图22,当实施例4采用开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路以及续流单元优选方案四时,所述续流单元j包括电感lcj_1、二极管dcj_1和电容ccj_o,电感lcj_1的一端与二极管dcj_1的阳极相连,二极管dcj_1的阴极同时与电容ccj_o的一端和所述续流单元j的端口cj_3相连,电容ccj_o的另一端同时与电感lcj_1的另一端和所述续流单元j的端口cj_4相连,电感lcj_1和所述电感lj_b1存在耦合关系,电感lj_b1的一端和电感lcj_1的一端是异名端,j的取值范围为1至n。图30是实施例4(取n=3)采用开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路以及续流单元优选方案四时的仿真波形图,由图30可知实施例4采用开关位于输入侧的自激式dc-dc变换器j的第二种电路时的自激工作状态,其输出电压平均值vo>0。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举,本发明的保护范围的不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式,本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

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